高考物理一轮复习第11章实验14探究影响感应电流方向的因素课件

这是一份高考物理一轮复习第11章实验14探究影响感应电流方向的因素课件，共36页。PPT课件主要包含了实验储备·一览清，实验类型·全突破，答案左，答案右，答案不偏转，答案甲，答案③，答案向左，答案不，答案向右等内容，欢迎下载使用。

类型1　 教材原型实验　多维探究
角度1　实验原理与操作 [典例1]　(2023·山东济南模拟)在探究影响感应电流方向的因素的实验中： (1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为100 μA，电源电动势为1.5 V，待选的保护电阻有三种R1＝20 kΩ，R2＝1 kΩ，R3＝100 Ω，应选用________的电阻。
[答案]　20 kΩ　
(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已经没有了，通过实验查找绕线方向如图甲所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图乙所示的________图(选填“左”或“右”)。
甲　　　　　　　　　　乙　
[解析]　已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由电流表正接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如题图乙中左图所示。
(3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向______偏(选填“左”或“右“)。
[解析]　若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出时，感应电流磁场为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏。
(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关，按图丙所示连接。在开关闭合，线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。由此可以推断，线圈A中铁芯向上拔出，能引起电流表指针向________偏转(选填“左”或“右”)。
[解析]　由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减弱，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知，当B中的磁通量减小时，电流表指针右偏；当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，电流表指针向右偏转。
角度2　数据处理与误差分析 [典例2]　如图所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。
[解析]　导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产 生感应电流，指针不发生偏转。
(2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如表：
在上述四次实验中，比较________两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
[解析]　比较实验①和②(或③和④)可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验①和④(或②和③)可知：在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)和磁场方向同时改变，感应电流的方向不变，电流较小。
[答案]　①和②(或③和④)　①和④(或②和③)　
(3)在探究中还发现，导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与____有关。
[解析]　导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流较大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关。
[答案]　导体的运动快慢
类型2　 拓展创新实验　多维探究
考向1　实验设计创新 [典例3]　小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置。
甲　　　　　　　　　　乙
(1)为了探究电磁感应现象，小明应选用________装置进行实验。
[解析]　电磁感应现象是研究磁生电的现象，甲装置是研究导体棒切割磁感线产生感应电流，乙装置是研究电流的磁效应，故选甲装置。
(2)小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流表指针发生偏转的是______(填序号)。 ①让导线ab在磁场中斜向上运动 ②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动 ③让导线ab沿竖直方向上下运动
[解析]　对甲装置，要产生感应电流，导体棒需切割磁感线。让导线ab在磁场中斜向上运动以及让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动，都切割了磁感线，都能产生感应电流，都能使电流表指针发生偏转；让导线ab沿竖直方向上下运动，导体棒没有切割磁感线，故不会产生感应电流，不能使电流表指针发生偏转，故选③。
(3)如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，若要使导线ab向右运动，你采取的措施是__________________ _________________________________________________________。
[解析]　如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，是由于直导线ab受到安培力作用，若要使导线ab向右运动，只需要改变电流的方向或磁场的方向即可，可以采取的措施如下：将磁铁N、S极对调(或将连接电源两极的导线对调)。
[答案]　将磁铁N、S极对调(或将连接电源两极的导线对调)　
(4)甲、乙两图的原理分别用于制造________和________。(均选填“电动机”或“发电机”)
[解析]　题图甲是导体棒切割磁感线产生感应电流，是制造发电机的原理；题图乙是通电导体棒在磁场中受安培力作用发生运动，是制造电动机的原理。
[答案]　发电机　电动机
创新点解读　本实验没有改变装置，通过改变实验设计进而改变实验目的，让学生通过实验探究发电机和电动机各自的原理。
考向2　实验原理创新 [典例4]　软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另一线圈M、电源和一个电流表相连，当S1闭合、S2断开时，将一磁铁N极向下加速插入线圈M时，电流表指针向右偏转。
(1)保持S1闭合、S2断开，磁铁S极向下加速插入线圈M时，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
[解析]　将磁铁N极向下加速插入线圈M时，根据感应电流产生条件和楞次定律可知，M中产生从上往下看逆时针方向的感应电流，则A中电流从左端进，从右端出，A产生的磁场方向从左向右，则C中磁场方向从上向下，且磁场增强，根据楞次定律可知，线圈C中感应电流的磁场方向从下向上，电流表指针向右偏转。若保持S1闭合、S2断开，将磁铁S极向下加速插入线圈M过程中，此时与之相反，则电流表指针向左偏转。
(2)保持S1闭合、S2断开，磁铁N极向下插入线圈M后保持不动时，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
[解析]　若保持S1闭合、S2断开，将磁铁N极向下插入线圈M中保持不动，线圈A中无电流，B中无电流，所以线圈C中的磁场不变，磁通量不变，故无感应电流产生，电流表指针不偏转。
(3)保持S1断开，在S2闭合瞬间，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
[解析]　若保持S1断开，在S2闭合瞬间，B中电流瞬时增大，软铁环中产生顺时针方向磁场，则C中磁场方向从上向下，且增大，故C会产生感应电流，感应电流的磁场方向从下向上，电流表指针向右偏转。
创新点解读　本实验在教材原型实验的基础上进行创新，三个线圈绕在同一铁芯上，利用互感现象探究电流表中电流流向及感应电流方向，使操作上更加方便。
考向3　实验器材创新 [典例5]　在研究电磁感应的实验中，实验装置如图所示。线圈C与灵敏电流表构成闭合电路。电源、开关、带有铁芯的线圈A、滑动变阻器构成另一个独立电路。表格中的第三行已经列出了实验操作以及与此操作对应的电流表的表针偏转方向，请以此为参考，把表格填写完整。
[解析]　由操作2可知，在开关S闭合的情况下，滑动变阻器的触头向右滑动时，电阻变大，电流减小，此时磁通量减小，表针向右摆动；则操作1闭合开关S瞬间，磁通量增加，则表针向左摆动；操作3在开关S闭合的情况下，线圈A远离线圈C时，磁通量减小，则表针向右摆动；操作4在开关S闭合的情况下，将线圈A中的铁芯抽出时，磁通量减小，则表针向右摆动。